Опубликовано: 05/08/2003

Одним из наиболее интересных, эффектных и загадочных видов астрономических наблюдений являются метеорные потоки. Будь то спорадические метеоры, слабые или наоборот очень мощные потоки, а иногда и болиды, они всегда приносят массу положительных эмоций своим наблюдателям. Они заставляют их восхищаться красотой и величием природы и вместе с тем осознавать всю незащищенность и уязвимость нашего маленького мира перед большой, огромной Вселенной.

Мельчайшие песчинки метеорного вещества ежедневно десятками килограммов сгорают в верхних слоях атмосферы. Часть из них (наиболее крупные) стремительно пронзая земную атмосферу внезапно вторгаются в самые нижние ее слои, огненной чертой пронзая черный бархат ночи. В этот момент мы можем видеть так называемую «падающую звезду», исчезновение которой также внезапно, как и появление. В периоды активности сильных метеорных потоков, таких как: Персеиды, Гемениды, Квадрантиды можно наблюдать сотни, а в отдельные годы даже тысячи разнообразных по цвету и яркости метеоров. Но увидеть ровно столько метеоров, сколько их указано в астрономических календарях можно далеко не всегда. К примеру, Персеиды имеют стандартное ZHR (зенитное число метеоров в час) равное 120, Гемениды и Квадрантиды примерно столько же. Но в действительности же, число это может варьировать в пределах от 30 - 40 до 130 - 150. Почему же так происходит? Почему каждый раз, готовясь к наблюдениям, мы вынуждены гадать: «Сколько же метеоров будет в этот раз»? Те же Персеиды не раз предвосхищали ожидания своих наблюдателей, а не раз и огорчали их. Давайте же сейчас вместе попробуем разобраться в этом деликатном вопросе.

На мой взгляд, виной всему наше дневное светило, а точнее активность, которую оно проявляет. Проанализировав сводные индексы солнечной активности трех последних циклов (включая текущий), я пришел к интересному выводу о существовании некой зависимости между активностью нашего Солнца и численностью постоянных метеорных потоков, таких как вышеупомянутые Персеиды, Гемениды и Квадрантиды. Конечно, может быть, мои заметки и не претендуют на абсолютную объективность, но все же «открытые» мной цифры и факты представляют несомненный интерес. Опираться, в основном, я буду на довольно изученный и всем известный мощный и богатый поток Персеиды.

Начнем «с конца», точнее с 21-го цикла, начавшегося в июне 1976 года. Но перед тем, краткая информация о цикле вообще. Максимум его пришелся на 1979 год, декабрь месяц. Минимум на 1986, август (месяц активности Персеид). Среднециклическое число Вольфа составило 164,5, т.е. цикл был довольно сильным по накалу страстей. Теперь давайте посмотрим характер поведения Персеид, по имеющимся у меня сведениям, на 1983 год (Крымская метеорная станция). Метеоров в ту ночь максимума (характеризовать я буду, в основном, только периоды максимума: 12 и 13 августа) было достаточно много. Из наблюдений Дальнегорской группы (Приморский край) следует, «что часовые числа Персеид в 19 часов всемирного времени 12 августа и в 18 часов 13 августа 1983 года были довольно высокими: 50 и 76 соответственно. Все значения часовых чисел относятся в основном к метеорам ярче 3m, так как по разным причинам при наблюдениях терялись много слабых Персеид». Отметить можно также, что наблюдения в Западной Европе, показывают, «что Персеиды были очень активны с 12 по 14 августа, часовые числа достигали 85 и даже 140! В 1983 г. также на­блюдалось очень много ярких, вспыхивающих Персеид, а иногда и болидов. .

Чтобы сопоставить данные по метеорам с индексами солнечной активности, обратимся к информации по нашему светилу на 1983 год. Всего за этот год было зарегистрировано 303 группы пятен (в 1984 в 1,5 раза меньше). Среднемесячное значение площади пятен на всем диске в августе составило 769. Кстати, максимальные по площади пятна наблюдались всего за месяц до Персеид. (В 1984 году такое значение составляло всего 168.) Число Вольфа в августе было равно 92,1 единицам (в 2,5 раза больше чем в 1984 г.). Среднегодовое число Вольфа в 1983 - 89,4. Как видно, 1984 год по всем параметрам уступает 1983, в котором Персеиды были довольно активны. Но что же происходило с ними в 1984 году? Как они проявили себя в этот год? .

Крымская метеорная станция. «Наблюдения на Алтае 11 - 12 августа показали, что Персеиды весьма активны. В эту ночь из числа всех зарегистрированных метеоров от 80 до 87 % принадлежали этому потоку». Большую активность отметили и группы в Крыму. По свидетельству наблюдателей в Новотроицком (Донецкая область) «в ночь максимума поток характеризовался сильными колебаниями численности, более заметными в 1983 году». «Один из пиков активности приходился на период от 23 ч 05 мин до 23 ч 49 мин всемирного времени, когда отмечено 30 персеид (это при полной Луне!). С поправкой на прозрачность атмосферы часовое число в этот момент могло достигать 100 - 150. Хотелось бы также сказать, что в тот год был зарегистрирован очень яркий (-12m) болид. Болиды такой яркости в потоке Персеид ранее не наблюдались. Это редкое явление». По сравнению с 1983 годом, в 1984 году общая активность Персеид была намного выше. Причем не только по часовым числам, но и в процентном соотношении (см. выше). Солнце же в этот год проявляло активность много меньшую, а именно в 2 и даже в 3 раза меньше в сравнении с 1983 годом. Нагляднее увидеть все цифры и факты, приводимые в данной статье вы сможете на графиках и схемах, представленных здесь вашему вниманию.

Итак, видя такую картину Персеид 1983 и 1984 годов на фоне солнечной активности того же периода, вы сами сможете сделать вытекающие отсюда выводы. Они предельно просты: Чем больше активность Солнца, тем меньше метеоров мы можем увидеть и наоборот, чем меньше его активность, тем больше метеоров можно наблюдать. Во всяком случае, к такому выводу пришел я, когда сравнил данные следующего, 22-го цикла солнечной активности.

Сначала, общие сведения. Двадцать второй цикл активности начался в сентябре 1986 года. Максимум наблюдался в июле 1989-го, минимум в мае 1996-го. Серднециклическое число Вольфа - 158,11 (по-прежнему высокое).

Обратимся теперь к Персеидам. В 1986 году наблюдения за этим потоком показали, что активность его была очень высокой (до 99 %). Зенитные числа в этот год составляли 100-145 (12 и 13 августа). Наблюдалось большое количество ярких метеоров, метеоров-близнецов. Характерная для Персеид «пачковатость» потока (т.е. из радианта метеоры вылетали пачками, по несколько штук сразу). (Здесь уместно было бы сказать о звездопаде 1985 года, когда Персеиды предвосхитили все ожидания [число Вольфа в августе 85-го было равно 10,6]).

Немного о Солнце. В 1986 году его активность продолжала убывать (конец 21-го цикла). За весь год на поверхности нашего дневного светила было всего 60 групп пятен, по 30 в каждом полушарии. Число Вольфа составило 11,0 (в августе). Среднегодовое же значение не превысило отметки в 15,6 единиц. Таким образом, 1986 год является годом минимума и вводит нас в 22-ой цикл солнечной активности.

Как же вели себя Персеиды в следующем, 1987 году (напомню, за два года до максимума)? Активность их, как и следовало ожидать, снизилась, но по-прежнему оставалась довольно высокой (91 %). Зенитные числа составляли интервал от 100 до 120 12 и 13 августа. Хотя общая численность снизилась ненамного, но все же она была меньше, чем в год 1986 - год минимума.

Охарактеризуем теперь индексы активности солнца. Снижение активности Персеид обусловлено (согласно моим предположениям, конечно же), повышением активности солнечной. В 1987 году групп пятен было вдвое больше, чем за предыдущий (124). Среднемесячные значения площади пятен возросли (43 против 128 в августе 1986 г.) Среднегодовое 32,9 (15,6 в 1986 году). Возросшая активность Солнца обуславливает начало нового, 22-го цикла. Активность повышается, а число метеоров уменьшается. Еще раз подтвердить эту гипотезу я хочу на примере метеорного потока a-Акварид. В 1984 году наблюдалась его повышенная активность. Вычисленное на основе наблюдательных данных часовое число потока могло быть от 60 до 100. Но наиболее вероятное значение, скорее всего не более 70 метеоров в час. В 1986 году аналогичные значения были еще больше и достигали, по видимому, максимального значения. В день максимума (5 мая) часовые числа были равны 60, а в мае они возросли до 140 (!). Средние же значения составили 95 - 120. Таким образом, Солнце повлияло на поток a-Акварид также как и на Персеиды. То есть в момент более спокойного Солнца количество метеоров возрастало, а в периоды его высокой активности, наоборот, уменьшалось.

Но, вернемся к Персеидам. Точнее продолжим характеристику 22-го цикла солнечной активности.

Год 1993-й. Четыре года после максимума 89-го. Солнечная активность все еще остается высокой (ветвь спада - 6,83 года). Персеиды показывают свою интенсивность до 80 %. Часовые числа метеоров (до +3m) в ночь максимума были от 25 и выше. Но это только до 3 звездной величины. Если же взять все метеоры потока, видимые невооруженным глазом, получится довольно высокий показатель его активности. Но все же если сравнить его с аналогичными индексами (процентное соотношение, например) за прошлые годы, он покажется не таким уж и высоким (99 % в 1986 г.). Впрочем, это и неудивительно, т.к. Солнце именно в период активности Персеид «показывало не плохие результаты». Число Вольфа в первой декаде было равно 40 (2-3 группы), а в первой половине второй и третей декаде возросло уже до 65 - 80 (4-5 групп). И опять, очевидна зависимость численности метеоров от индексов солнечной активности. Ну и завершить свой обзор по метеорам и Солнцу я хотел бы совсем свежими данными за 2001-й, 2000-й и 1999 годы. Вот вам еще один проиллюстрированный пример.

Итак, перейдем к текущему, 23-му циклу солнечной активности. Начался он в 1996 году, в июне. Максимум его пришелся на 2000-й год, апрель месяц. Минимум, по-видимому, придется на 2006 год, хотя это еще очень примерная информация, т.к. всем известно, что по-прежнему поистине огромной проблемой в исследовании солнечно-земных связей остается предсказание уровня солнечной активности (хотя бы на несколько недель, не говоря уже про месяцы и тем более годы). Среднециклическое число Вольфа на сегодняшний день пока равно 120,7 единицам. Хотелось бы также заметить, что в июне-августе 2000-го на Солнце наблюдались мощные вспышки, возросла интенсивность космических лучей и это именно (!) в «месяце» Персеид. Неудивительно, что метеоров этого потока было совсем не много, а точнее очень даже мало. И тут опять Персеиды подтверждают мою гипотезу.

Итак, начнем с 2000 года, напомню, года максимума 23-го цикла солнечной активности. Но сначала об обстановке на нашем бурлящем дневном светиле. В августе 2000-го число Вольфа было равно 210,75 единицам. В середине месяца, точнее 15 и 16 числа оно колебалось от 253 до 299 соответственно (здесь и далее информация о Солнце на 1999, 2000 и 2001 годы любезно предоставлена любителем астрономии из Башкортостана А. Рыбак). В сравнении с 22 циклом, активность в 2000 году была намного выше, а Персеид, следовательно, меньше. Но что же было в действительности? А в действительности по данным Международной метеорной организации 12 августа 2000 года численность Персеид варьировалась от 29 (±4) до 84 (±10) метеоров в час (ZHR). Этот же параметр 13 августа изменялся в пределе 18 (±4) и 28(±4) метеоров. Как видно, совсем не густо. Оно и понятно, ведь солнышко тогда разгулялось не на шутку. Таким образом, наблюдая созвездие Персея 13 августа, мы могли видеть только около 23-25 метеоров в час. В некоторое же время их не было вовсе! Почему вовсе? Да потому, что 12-16 метеоров в час для Персеид ничтожно малое число!

Что же было в 2001 году? А в этом году было следующее: активность Солнца заметно поубавилась и составляла уже 149,47 Вольфа в августе месяце. После максимума Персеид, 14 и 15 числа индекс Вольфа равнялся 141 и 162 единицам. Хотелось бы отметить тот факт, что на фоне всего 2001-го, август явил собой «очередной всплеск пятнообразования». Но, несмотря на это в сравнении с 2000 годом, Персеиды заметно увеличили свою численность. Результатом этого явился, несомненно, спад солнечной активности.

По сообщению Международной метеорной организации общая численность Персеид в 2001 году составила 85 метеоров в час. Во всяком случае, именно такие данные были зарегистрированы 12 и 13 августа. Индивидуальные же часовые значения доходили до 105 и даже 130 (!) метеоров. Более точные данные были следующими: 12 августа от 65 до 93 (ZHR) и 13 августа от 40 до 83, максимум 103 метеоров. Такова общая картина солнечной активности в сравнении с численностью Персеид и некоторых других постоянных метеорных потоков в разные годы за последние 18 лет. Думая, что увиденная за эти годы тенденция доказывает и объясняет многое. Хотя в то же время многое она и запутывает. Неясно, например, из-за чего конкретно метеорные частички обошли стороной атмосферу Земли. Но об этом чуть позже. А пока давайте поразмышляем о прародительнице потока Персеиды, комете Свифта-Тутля 109/Р (старое обозначение 1862 III).

Итак, комета эта, как уже было сказано, является родоначальницей метеорного потока Персеиды. Видели ее всего лишь дважды. В 1862 году, во время открытия и в 1982 (1981) году. Связано это, конечно же, с большим периодом ее обращения вокруг Солнца - 119, 64 (±2,3) года. Эксцентриситет орбиты 0,960. В следующий раз жители Земли смогут увидеть эту комету только в 2100-2101 гг. Напрашивается вполне резонный вопрос: Стоило ли тогда вообще упоминать о ней? Думаю, что стоило, так как во время прохождения ею перигелия в 1982 году, наблюдался естественный подъем активности Персеид, который, ко всему прочему сохранился до 1984 года, когда комета была уже довольно далеко. Таким образом, сопоставляя 1982, 1983 и 1984 годы с другими годами необходимо учитывать, что на них пришелся период видимости кометы - прародительницы потока Персеиды, несомненно, оказавшей на него огромное влияние.

Еще одним возможным фактором, влияющим на прохождение постоянных метеорных потоков, является всемогущая гравитация, оказываемая планетами гигантами: Юпитером и Сатурном. Такую догадку высказал любитель астрономии из города Комсомольска-на-Амуре Ю. Швецов. И действительно, гравитационное поле Юпитера и Сатурна довольно велико, как велики и их гравитационные силы. Сколько уже раз в науке гравитационное воздействие оказывалось толкователем многих, казалось бы, загадочных явлений и событий. Так может быть и на этот раз. Но эту гипотезу еще предстоит проверить и экспериментально обосновать.

Ну а теперь перейдем к выводам и заключениям по всему выше сказанному. Данные выводы нам поможет сделать упомянутый в самом начале статьи график и рисунок, на мой взгляд, как нельзя лучше иллюстрирующий высказанную мной гипотезу.


На графике, который представлен здесь вашему вниманию, показана зависимость зенитного числа Персеид от солнечной активности, выраженной в числах Вольфа в августе месяце различных лет трех последних циклов. Полученная в итоге кривая довольно четко определяет максимумы и минимумы, то есть периоды наибольшей активности метеорного потока и наименьшего ее проявления. Если достраивать ее и далее, получатся примерно равные по размерам «гребни», символизирующие пиковые значения. Общий период, даже можно сказать цикл активности Персеид, а также других наиболее крупных метеорных потоков (об этом немного позже) согласно графику равен в среднем 21 году. В связи с этим числом, на ум приходит очень любопытное сравнение его с аналогичным «вторым циклом» солнечной активности, который равен 22 годам. Поясню вкратце, что «истинный» солнечный цикл в действительности охватывает 22 года, а не 11 лет. Связано это с изменениями магнитной полярности пятен, которое происходит раз в 22 года, то есть через всем привычный нам одиннадцатилетний цикл. Но вернемся к графику. Ветвь роста метеорной активности (интервал времени от точки минимума до точки максимума) составляет около 5 лет. Ветвь спада (соответственно от точки максимума до следующего минимума) равна в среднем 16 лет. Таким образом, для активности метеорных потоков, а в частности Персеид, характерно наличие очень быстрого, динамичного наступления максимума и довольно медленного, плавного минимума. Это без сомнения, является особенностью отличительной чертой активности всех крупных метеорных потоков.

Хотелось бы также отметить, что выявление таких особенностей и их изучение позволяет выполнить довольно долгосрочные прогнозы, касаемые поведения постоянных метеорных потоков. Объясню это на конкретном графике. Согласно ему, можно, например, с уверенностью сказать, что в течение следующих 5-6 лет (включая и этот год) будет наблюдаться неуклонный рост метеорной активности. В частности у Персеид максимума он достигнет, по-видимому, в 2006 году. Этот же год может стать минимумом 23-го цикла активности. И вот тут уместно было бы дать объяснение выше сказанному о периоде активности крупных метеорных потоков. Дело в том, что мое предположение о возможном влиянии солнечной активности на прохождение постоянных метеорных потоков касается трех наиболее крупных из них. А именно Персеид, Геменид и Квадрантид. Именно на них можно наиболее четко пронаблюдать мое предположение. Остальные же потоки настолько слабы (кроме опять же двух-трех), что фон их активности просто затеряется в море других, также не менее важных факторов. Вот, пожалуй, и все, что можно сказать по этому графику, теперь, предлагаю обратить ваше внимание на представленные рисунки. Их два. На случай невозмущенного Солнца и активного его состояния. При невысокой активности нашего дневного светила, трасса потока проходит по орбите Земли, и все мы можем наслаждаться прекрасным зрелищем «падающих звезд». В периоды активного Солнца все наоборот. Трасса потока изменяется и он проходит рядом с нашей планетой, в результате мы можем увидеть всего лишь малую часть от общей численности метеорного роя. Впрочем, представляю вам возможность самим разобраться в данных схемах и на свой вкус определить стратегию развития событий. Мы же давайте перейдем в заключительную фазу размышлений на счет всего выше сказанного.

Итак, что же все-таки в действительности влияет на прохождение постоянных метеорных потоков? Что заставляет их «свернуть с правильного пути»? Мы уже твердо установили, что во всем виновато наше солнышко. А что же конкретно? Прежде всего, конечно солнечный ветер, представляющий собой ядра атомов водорода (протоны) и гелия (альфа-частицы), а также электроны. Они то и «портят» магнитосферу Земли, вызывая бури, радиопомехи и некоторые другие последствия «шалостей» нашего светила. Еще одной причиной, изменяющей орбиту метеорного потока, являются космические лучи, также исходящие от Солнца. Именно они, на мой взгляд, являются определяющим фактором, который влияет на метеорный рой. Энергичные заряженные частицы, то есть космические лучи (в основном протоны, ядра атомов гелия и электроны), имеющие энергию порядка 106 – 109 Эв, наиболее сильно бомбардируют земную магнитосферу. Благодаря им и происходит уклонение орбиты метеорного потока от орбиты Земли.

Таковы, на мой взгляд, причины различной численности постоянных метеорных потоков в периоды их видимости на планете Земля. Ну а следствия уже налицо. Это либо наше восхищение перед красотой и величием природы, либо уныние и недоумевание по поводу отсутствия или крайне малой численности метеорных частиц. Но уже очевиден тот факт, что именно активность Солнца и метеорные тела Солнечной системы находятся в постоянной и очень тонкой зависимости друга от друга. Между ними существует вполне определенная связь, поддерживающийся баланс. Мне, в свою очередь, хотелось бы надеяться на то, что приведенные в данной статье факты и проверенные наблюдательные данные, несомненно, говорят в пользу высказанных мною мыслей насчет метеоров и Солнца. Потому как всемогущий солнечный ветер вместе с энергичными частицами сильно действует не только на Землю и всю Солнечную систему, но и формирует газовые хвосты комет, направляя их в сторону от Солнца, также, кстати, поступая и с магнитосферой нашей планеты. Поэтому изменить траекторию движения метеорного роя больших сложностей ему не составляет.

В заключение, хотелось бы сказать, что данный материал требует несомненного развития и дополнения его новыми фактами, результатами наблюдений. Дальнейшее его исследование открывает новые горизонты, ставит новые проблемы перед наблюдателями. А уж открытия не заставят себя ждать.

Я буду очень признателен, если кто-нибудь откликнется по данной теме и выскажет свои соображения на этот счет.



В процессе подготовки статьи к публикации использовались материалы журнала «Земля и Вселенная».